Fizikantët e CERN-it nxjerrin rezultatet më të përditësuara mbi vetitë e Bosonit Higgs

Modeli Standard i fizikës së grimcave përshkruan grimcat dhe forcat e njohura themelore që përbëjnë Universin tonë, me përjashtim të gravitetit.

Një nga tiparet qendrore të Modelit Standard është një fushë që përshkon të gjithë hapësirën dhe ndërvepron me grimcat themelore.

Ngacmimi kuantik i kësaj fushe, i njohur si fusha Higgs, manifestohet si bozoni Higgs, e vetmja grimcë themelore pa rrotullim.

Në vitin 2012, një grimcë me veti në përputhje me bozonin Higgs u vëzhgua nga eksperimentet ATLAS dhe CMS në Përplasësin e Madh të Hadronit (LHC).

Që atëherë, më shumë se 30 herë më shumë bozone Higgs janë regjistruar nga eksperimentet, duke mundësuar matje shumë më të sakta dhe teste të reja të teorisë.

“Bozoni Higgs është manifestimi i grimcave të një fushe kuantike gjithëpërfshirëse, të njohur si fusha e Higgs-it, që është thelbësore për të përshkruar Universin siç e njohim ne”, thanë fizikantët.

“Pa këtë fushë, grimcat elementare siç janë përbërësit e kuarkut të protoneve dhe neutroneve të bërthamave atomike, si dhe elektronet që rrethojnë bërthamat, nuk do të kishin masë dhe as grimcat e rënda (bozonet W) që mbartin ngarkesën. forcë e dobët, e cila fillon reaksionin bërthamor që fuqizon Diellin.

Për të eksploruar potencialin e plotë të të dhënave LHC për studimin e bozonit Higgs, duke përfshirë ndërveprimet e tij me grimcat e tjera, ATLAS dhe CMS kombinuan procese të shumta plotësuese në të cilat bozoni Higgs prodhohet dhe zbërthehet në grimca të tjera elementare.

Secila prej grupeve të të dhënave të tyre të plota LHC Run 2 (midis 2015 dhe 2018) përfshin mbi 10,000 trilion përplasje proton-proton dhe rreth 8 milionë bozone Higgs.

Secili nga studimet kombinon një numër dhe shumëllojshmëri të paprecedentë të proceseve të prodhimit dhe zbërthimit të bosonit Higgs për të marrë grupin më të saktë dhe të detajuar të matjeve deri më tani të shkallës së tyre, si dhe të fuqive të ndërveprimeve të bozonit Higgs me grimcat e tjera.

Të gjitha matjet janë jashtëzakonisht në përputhje me parashikimet e Modelit Standard brenda një sërë pasigurish, në varësi të kritereve të tjera, nga bollëku i një procesi të caktuar.

Për forcën e ndërveprimit të bozonit Higgs me bartësit e forcës së dobët, arrihet një pasiguri prej 6%.

Për krahasim, analiza të ngjashme me grupet e plota të të dhënave Run 1 rezultuan në një pasiguri 15% për atë forcë ndërveprimi.

“Pas vetëm dhjetë vjetësh eksplorimi të bozonit Higgs në LHC, eksperimentet ATLAS dhe CMS kanë ofruar një hartë të detajuar të ndërveprimeve të tij me bartësit e forcës dhe grimcat e materies,” tha Dr. Andreas Hoecker, zëdhënës i ATLAS Colaboration.

“Sektori i Higgs-it është i lidhur drejtpërdrejt me pyetje shumë të thella që lidhen me evolucionin e Universit të hershëm dhe stabilitetin e tij, si dhe me modelin mbresëlënës të masës së grimcave të materies.”

“Zbulimi i bosonit Higgs ka ndezur një përpjekje eksperimentale emocionuese, të thellë dhe të gjerë që do të shtrihet në të gjithë programin e plotë të LHC.”

“Skicimi i një portreti të tillë të bozonit Higgs kaq herët ishte i paimagjinueshëm përpara se LHC të fillonte të funksiononte”, tha zëdhënësi i CMS Dr. Luca Malgeri.

“Arsyet për këtë arritje janë të shumëfishta dhe përfshijnë performancat e jashtëzakonshme të LHC dhe të detektorëve ATLAS dhe CMS, si dhe teknikat gjeniale të analizës së të dhënave të përdorura.”

Analizat e reja të kombinimit ofrojnë gjithashtu, midis rezultateve të tjera të reja, kufij të rreptë në ndërveprimin e bozonit Higgs me vetveten dhe gjithashtu në fenomene të reja, të panjohura përtej Modelit Standard, si p.sh. në zbërthimin e bozonit Higgs në grimca të padukshme që mund të përbëjnë lëndën e errët.